V rychle se rozvíjejícím světě skladování energie se na titulních stránkách objevují dva typy baterií:Sodíkovo-iontové baterie (SIB)aLithium-železofosfátové baterie (LFP baterie)Technologie sodíkových i lithiových baterií jsou slibné, ale mají odlišné vlastnosti, které je činí vhodnými pro různé aplikace. V tomto článku se podíváme na to, co jsou sodíkové iontové a lithium-železofosfátové baterie, a poté porovnáme jejich rozdíly na základě nedávných výzkumných zjištění.
Co jsou sodíkovo-iontové baterie (SIB)?
Sodíkovo-iontové baterie (SIB)jsou typem dobíjecích baterií, které jako nosiče náboje používají ionty sodíku (Na+). Sodík je hojný a levný, což dělá SIB baterie novou technologií baterií, která nahrazuje lithium.
SIBy obvykle používají jako anodový materiál tvrdý uhlík, který se liší od grafitu běžně používaného v LIBech. Katodové materiály se mohou lišit, ale často jsou navrženy tak, aby pojaly větší sodné ionty ve srovnání s lithiovými ionty.
Co jsou to LFP baterie (lithium-železo-fosfátové baterie)?
Lithium-železofosfátové baterie (LFP baterie)jsou podtypem lithium-iontových baterií, které jako katodový materiál používají fosforečnan lithno-železitý (LiFePO4).
Lithiové LiFePO4 baterie jsou známé svou tepelnou stabilitou, dlouhou životností a bezpečností.
Jsou široce používány v elektromobilech (EV), v systémech pro ukládání energie z obnovitelných zdrojů a dalších aplikacích, kde je bezpečnost a dlouhá životnost klíčová.
Sodík-iontová baterie VS lithium-iontová baterie
Obrázek: Technická univerzita v Mnichově (TUM), Journal of Power Sources, CC BY 4.0
| Kritéria srovnání | Sodík-iontová baterie | Lithium-železofosfátová baterie |
| Elektrický výkon | - Citlivější na stav nabití (SOC) a teplotu. - Pulzní odpor a impedance se při nízkém stavu nabití (<30 %) výrazně zvyšují, ale při vysokém stavu nabití klesají. | - Minimální závislost na stavu nabití (SOC) a teplotě. - Stabilní odpor a impedance při různých stavech nabití (SOC) a teplotě. |
| Materiál anody | Používá tvrdý uhlík jako anodový materiál, vhodný pro interkalaci a deinterkalaci sodíkových iontů. | Používá grafit jako anodový materiál, vhodný pro interkalaci a deinterkalaci lithiových iontů. |
| Účinnost a energetické ztráty | - Účinnost vysoce závislá na stavu nabití (SOC). - Výrazně snížené energetické ztráty při cyklování mezi 50 % a 100 % nabití. | - Účinnost méně závislá na stavu nabití (SOC). - Udržuje konzistentní účinnost v širokém rozsahu SOC. |
| Náklady a množství materiálu | - Sodík je hojný a levný, což nabízí potenciální cenové výhody. - Technologie a výrobní procesy se stále vyvíjejí, což může vyvážit krátkodobé úspory. | - Lithium je relativně vzácné a dražší. - Vyspělé výrobní procesy a zavedený dodavatelský řetězec jej činí cenově konkurenceschopným v krátkodobém horizontu. |
| Aplikace | - Vhodné pro cenově dostupné aplikace, jako je například skladování energie v rozvodné síti. - Ideální pro aplikace, kde hmotnost a velikost nejsou tak kritické. | - Vhodné pro aplikace vyžadující vysokou bezpečnost a stabilitu, jako jsou elektromobily a solární akumulace energie. - Ideální pro scénáře vyžadující dlouhou životnost a vysokou spolehlivost. |
| Teplotní citlivost | - Výkon více kolísá při nízkých nebo vysokých teplotách. - Změny teploty významně ovlivňují odpor a impedanci. | - Stabilní výkon v širokém teplotním rozsahu. - Změny teploty mají minimální vliv na výkon. |
| Hustota energie | - Nižší hustota energie, vhodná pro aplikace, kde hustota energie není kritickým faktorem. | - Vyšší hustota energie, vhodná pro aplikace vyžadující vysokou hustotu energie, jako jsou například elektromobily. |
| Bezpečnost | - Dobrá bezpečnost, ale tvrdá uhlíková anoda může způsobit hysterezi. | - Vynikající bezpečnost, vysoká tepelná stabilita a nízké riziko tepelného úniku. |
| Výzkum a vývoj | - Technologie je stále ve vývoji a výzkum se zaměřuje na optimalizaci materiálů anod a katod za účelem zlepšení výkonu. | - Vyspělá technologie s výzkumem zaměřeným na další zlepšení hustoty energie a snižování nákladů. |
Shrnutí:
- ⭐Sodíkovo-iontové baterie (SIB) nabízejí výhody v nákladech a dostatečném množství materiálu, ale jsou citlivější na teplotu a stav nabití (SOC), což je činí vhodnými pro cenově citlivé aplikace s méně přísnými požadavky na výkon.
- ⭐Solární baterie LiFePO4 vynikají stabilitou, bezpečností a účinností, což je činí ideálními pro aplikace vyžadující vysoký výkon, bezpečnost a dlouhou životnost.
Tato tabulka poskytuje jasné a intuitivní srovnání obou bateriových technologií a pomáhá osobám s rozhodovací pravomocí vybrat nejvhodnější možnost na základě specifických potřeb.
Závěr
Jak sodík-iont, taklithium-iontové fosfátové bateriemají své jedinečné výhody a výzvy. Sodíkové baterie nabízejí potenciál pro nižší náklady díky velkému množství sodíku, ale jsou citlivější na změny stavu nabití (SOC) a teploty, což může ovlivnit jejich účinnost. Na druhou stranu,Lithiové baterie LiFePO4poskytují stabilní výkon, dlouhou životnost a vysokou bezpečnost, což je činí ideálními pro širokou škálu aplikací, zejména tam, kde je klíčová spolehlivost.
S pokračujícím výzkumem můžeme očekávat další pokroky v obou technologiích, což by mohlo vést k novým aplikacím a zlepšení výkonu. Prozatím je volba mezi sodíkovo-iontovými alithium-fosfátové bateriebude záviset na specifických požadavcích aplikace, včetně nákladových, výkonnostních a bezpečnostních aspektů.
Pochopením rozdílů mezi těmito dvěma typy baterií se firmy mohou informovaněji rozhodovat o tom, která technologie nejlépe vyhovuje jejich potřebám, ať už vyrábějí baterie pro elektromobily, obnovitelné zdroje energie nebo jiné aplikace.
▲ Více informací o bateriích naleznete zde:https://www.youth-power.net/faqs/V případě jakýchkoli dotazů nebo dotazů ohledně lithiových LiFePO4 baterií nás neváhejte kontaktovat na adresesales@youth-power.net.